Redis 穿透 和 击穿 的概念和测试方法

在分布式缓存系统中，如Redis，"缓存击穿"和"缓存穿透"是两个常见问题，它们会影响系统的性能和稳定性。下面是这两个概念的解释以及如何测试的方法：

缓存穿透

概念：
缓存穿透是指查询一个缓存中不存在且数据库中也不存在的key。这种情况下，查询请求直接到达数据库，导致缓存失效。比如，用户查询一个ID为负数的用户信息，而这种ID在数据库中根本不存在。

解决方案：

1. 缓存空结果：对于查询不存在的数据，将空结果（如null或特定标记）缓存起来，并设置一个较短的过期时间。
2. 布隆过滤器（Bloom Filter）：通过布隆过滤器快速判断某个key是否可能存在于数据库中，减少不必要的数据库查询。

测试方法：

• 模拟请求不存在的数据，检查系统是否能正确识别并返回空结果。
• 使用性能测试工具（如JMeter）发送大量不存在的key，观察系统的负载和响应时间。

缓存击穿

概念：
缓存击穿是指缓存中的某个热点数据过期，大量请求同时到达数据库，导致数据库负载过高。热点数据是指被频繁访问的数据。

解决方案：

1. 设置热点数据永不过期：对于经常访问的数据，设置其缓存永不过期。
2. 互斥锁（Mutex）：在缓存过期时，使用互斥锁来控制只有一个请求能查询数据库并更新缓存。

测试方法：

• 设置一个热点数据的短过期时间，模拟大量请求同时访问，观察系统性能。
• 测试互斥锁方案效果，查看是否能有效减少数据库压力。